Este  documento  es  una  traducción  de  la  actividad de  “My Robotic Friends”  desarrollada  por Thinkersmith  y  publicada  en  abierto  para  la  Computer  Science  Education  Week  2013.  Más  información  en  http://csedweek.org/unplugged/thinkersmith  No  se  trata  de   ua  traducción  literal  y   el  autor  ha  añadido  algunas   anotaciones  para  docentes  que  quieran  llevar   a  cabo  esta   actividad  en  clase,  alimentadas  de  su   propia experiencia poniéndola en práctica. 

   

Mis Amigos Robot Israel Gutiérrez (@gootyfer) La  actividad  de  mis  amigos  robot  es  una  actividad   que   permite  introducir  a  no  iniciados,  normalmente   niños  aunque  también  funciona   con  adultos,  en  el  mundo  de  la  programación,  dejando claro algunos conceptos como programar, algoritmo o código fuente.    Objetivo Principal  Destacar técnicas de programación e ilustrar la necesidad de funciones.    Resumen  Usando  un  vocabulario  predefinido  los  estudiantes  escribirán  un  programa  para  construir  una  estructura  con  vasos  de  plástico,  que  otro  de  los  estudiantes  ejecutará  a  modo  de  robot.  Esta  actividad  servirá  para  introducir  conceptos  de programación, por  ejemplo depuración de errores  (debugging)  ya  que  la actividad  está  diseñada  para  ser  ambigua  en algunos aspectos y que los  alumnos  se   equivoquen.  Si  el  tiempo  lo  permite,  al  final  existe  una parte  final  para  introducir  el  concepto de función.    Objetivos  Los alumnos…  ● aprenderán a convertir actividades del mundo real en instrucciones  ● practicarán codificación de instrucciones con símbolos  ● entenderán la necesidad de precisión a la hora de programar  ● practicarán depuración de errores de código no funcional  ● entenderán la utilidad de funciones y parámetros (a partir de 12 años)    Metodología  Los alumnos trabajarán en grupos, con unos objetivos y distribución que depende de su edad:  ● de  5  ­  8  años,  ejecutarán  la  lección  todos  juntos  como  una  clase, indicando entre todos  al profesor las instrucciones del programa  ● de  9  ­  11  años,  en  grupos  de  3­5  alumnos  en  los  que  cada  uno  pasará  por  los roles de  programador y robot  ● a  partir  de  12 años trabajarán en grupos  de 3  alumnos, dos siendo programadores  y uno  el robot (por turnos); también podrán realizar la parte extra sobre funciones   

Materiales necesarios  Cada grupo de alumnos necesitará  ● Una   impresión   de  las  páginas  11­14  del  manual   de  Thinkersmith  (hoja  de  símbolos  y  muestra  de  construcciones  con  vasos)  para  cada grupo participante (normalmente de 3  alumnos, más información después)  ● 17 vasos de plástico  ● Papel y boli    Espacio y personal  Lo  ideal  es  realizar  la  actividad  en  un  espacio  que  permita  el  profesor  y  ayudantes  pasar  fácilmente  a  ayudar a  los  grupos  con  dudas  durante  el desarrollo. Además, se tendrá una zona  apartada  para  que  los  robots  practiquen  ejecuciones  mientras  esperan  a  que  los  programadores  terminen  de  escribir  el  código.  Idealmente  se  requiere  un  profesor  o  ayudante  por cada 4­5 grupos de alumnos.   

Descripción de la Actividad   Vocabulario  ● Algoritmo: conjunto ordenado de instrucciones que permite completar una tarea  ● Codificar  /  programar:  transformar acciones es un lenguaje de  símbolo entendible por un  ordenador  ● Depuración de errores (debugging): encontrar y solucionar problemas en el código  ● Función: trozo de código que se repite, y puede ser llamado una y otra vez  ● Parámetros: información extra que se pasa a las funciones para personalizarlas    Introducción  Empezar  preguntando  si  algún  chico  ha   escuchado  hablar  sobre  robótica.  Alguno  ha  visto  un  robot  o  lo  ha  tocado?  El robot  realmente  te  escucha  y entiende lo que dices? Respuesta: no de  la misma forma que una persona.    Los  robots  operan  en  base  a  una  serie  de  instrucciones,  un  conjunto  de  cosas  que  están  preprogramados  para  realizar.  Para  completar  una  tarea  el  robot  necesita  una  serie  ordenada  de  instrucciones  (normalmente  llamado  algoritmo) que  puede  ejecutar.  Hoy vamos a aprender  cómo se hace todo esto.    Ejecución  Saca  la  hoja  con  los  símbolos  (o  escríbelos  en  la  pizarra,  ponlos  en  el  proyector).  Indica  claramente  qué  estos  serán los  únicos  6  símbolos  que podrán usar para escribir el programa.  Este  programa  será  ejecutado  por  su  robot  para construir una estructura de vasos usando sólo  estas flechas: 

↑  ↓  → ← ⟳ ⟲

Coger vaso (no subir vaso) 

  Mover ½ vaso a la derecha  Mover ½ vaso a la izquierda  Soltar vaso (no bajar vaso)

  Girar el vaso 90º a la izquierda  Girar el vaso 90º a la derecha

  Pasos  1. Elegir un robot por equipo  2. Enviar el robot a la biblioteca mientras los programadores programan  3. Elegir una estructura de vasos para cada equipo  4. Los programadores del equipo crearán un algoritmo para construir la estructura  5. Los  programadores  traducirán  su  algoritmo  en  flechas  (símbolos)  escribiendo  en  el  papel  6. Cuando los programadores hayan terminado, pueden llamar a su robot  7. Cuando  el  robot  llega  ejecutará  el  programa  sin  hablar  con el equipo de programadores,  y sin conocer la estructura a construir  8. Los  programadores  observarán  movimientos  incorrectos,  y  si  hay  un  error  tendrán  que  depurarlo y pedir al robot que vuelva a ejecutar el programa    Reglas  ● Los programadores sólo pueden usar las 6 flechas para construir el programa  ● Los vasos deben estar con el robot, no con los programadores mientras programan  ● Cuando   los  robots  vuelven  al  grupo  a  ejecutar  un  programa,  no  pueden hablar con  el  resto del grupo    Ejemplo  Es   bastante  útil  empezar  con  un  ejemplo  con  toda  la  clase,  normalmente  uno  sencillo  con  3  vasos. Muestra el modelo a la clase y guíales en el ejercicio.   

  Coloca  una pila de vasos sobre la mesa, donde todo el mundo pueda verla, y pide a la clase que  te  indique  qué  símbolos  usar.  El  primer  es  “coger  vaso”.  Cuando  coges  un vaso  ten  en cuenta  que  al  moverse  pasará automáticamente  por  encima  de  cualquier  vaso  de  la estructura.  A  continuación  pide  el  resto  de  instrucciones,  recordando  que  las  flechas  horizontales  sólo  mueven medio vaso de distancia.   

  Un  ejemplo  del  programa  para  conseguirlo  se  indica  a  continuación.  Nota  que  hay  que  usar   flechas  de  retorno  para  volver  a  la  pila  a  coger  un  nuevo vaso. Y que se ha usado una línea por  vaso para facilitar la lectura del código. 

  Comienza el espectáculo  1. Pon a los alumnos por grupos 

2. Elige  un  robot,   que  irá  rotando  en  siguientes  ejercicios  y  que  se  marchará a  practicar  ejecuciones con los vasos a la biblioteca  3. Dar  a   los  programadores  los  materiales  necesarios,  e  indicarles  una   estructura  de  vasos  a   implementar.  Que  empiecen  a  pensar  en   el  algoritmo  para  conseguir  la  estructura,  y  cuando  lo  consigan  que  escriban  el  programa  en  el  papel  usando  únicamente  los  símbolos  indicados.  Deberán  revisar  el  programa antes de pedir al robot  que ejecute.  4. El  robot   ejecuta  el  programa  sin  hablar  con  sus  compañeros,  centrándose  en  el  programa  que  le  han  pasado  en  la  hoja.  Si  los  programadores  encuentran  un  fallo  en el  programa  podrán  abortar  su  ejecución,  enviar  al  robot   de  vuelta  a  la  biblioteca  y  solucionar  el  error  antes  de  pedirle  que  lo  ejecute  de  nuevo  (introducir  concepto  de  depuración de errores).  5. Cuando   el  equipo  solucione  un  reto,  repetir  con  un  nuevo  robot  y  una  estructura  de  vasos más compleja.   

Suplemento de Funciones   Si  tenemos  tiempo  extra  en  la  sesión  tendremos  la  oportunidad  de  presentar  la  utilidad  de  las  funciones.  Esta  parte está  especialmente  indicada  para los  niños más  mayores  (a  partir  de  12  años). Supondrá aproximadamente los últimos 15­20 minutos de la sesión.    Ejecución  Junta  a  todos  los  estudiantes  y  diles  que  vas  a  darles   un  estructura  de vasos  especial  y  que  quieres que la programen en un tiempo record. Luego enséñales esto: 

  Lo  normal  es  que  escuches quejas, resoplidos  e incluso  expresiones de rechazo. Pregunta  que  cuál es el problema. ¿Qué hace esta estructura tan complicada?   

La  estructura  es  compleja  porque  cada  vaso  adicional  a  lo ancho de la estructura añade cuatro  flechas más en el programa (2 a la derecha y dos a la izquierda).    Pide  a  los  estudiantes  que  sean  creativos,  y  algunos  de  ellos comenzarán  a  escribir versiones  acortadas de las instrucciones, por ejemplo   

↑ →(12) ↓ ←(12) 

  Durante  el  juego  normal  este  método  debe  ser  advertido  y  desaconsejado:  recuérdales  que  deben  ceñirse  a  los 6  símbolos  de  las  flechas.  En  esta  parte, en cambio, reconoce la brillantez  de  los  que  lo  hagan,  y  reconoce  que  ¡ellos   descubrieron  la  necesidad  de  funciones  de  forma  independiente!    Explica  a  la  clase  que  las  flechas  con  números  son  una  forma  inteligente  de  indicar  que  queremos  repetir  la  flecha  un  número  específico  de  veces.  Permitiendo  esto,  esencialmente  estamos  creando  un  nuevo  símbolo  que  podemos  usar  para  evitar  repetir  código  innecesariamente. Esa es exactamente la idea detrás de las funciones.    Anima  a  la  clase a  encontrar  trozos  grande  de  código  repetido. Como instructor puedes indicar  cualquier agrupación que tenga sentido, pero debería ser algo parecido a esto:   

↑ →(x) ↓ ←(x) 

  Es  un  buen punto  intermedio pero podemos simplificar  incluso más. Si colocamos los símbolos  en  el  sentido  de  las agujas  del  reloj  (empezando  por  arriba),  podemos  convertirlos  en  un único  símbolo,  que  podría  ser  algo  como  esto,  donde  la  X  es  el  número  de  pasos  a  mover  hacia  delante y luego hacia atrás. X es por tanto un parámetro de la función. 

    Parámetros  En  este  último  símbolo  hemos  incluido  una  forma  de  pasarle  cierta  información a  cerca de  cuántas  veces  queremos  aplicar las  flechas de movimiento a derecha e izquierda. En el mundo   de  la  programación  esa  información  extra  se  llama  parámetro  y  sirve  para  personalizar  una  función.    Ahora  que  tenemos  una  nueva  simbología,  pídeles  afrontar  algún  reto  más  intenso,  de  las   estructuras de 17 vasos o alguna más compleja que ellos mismo inventen.